Predavanje V, Sistematika [Compatibility Mode]

Sistematika
• Sistematika ili biološka klasifikacija- naučna disciplina koja se
bavi izučavanjem raznolikosti organizama i njihovom
klasifikacijom u hijerarhijski sistem taksonomskih kategorija...
• Dio sistematike koji se bavi principima, metodama i pravilima
klasifikacije je označen kao taksonomija.
• Nomenklatura je dio sistematike koji se bavi imenovanjem
taksona.
• Međunarodni kodeks nomenklature
• Takson je opšti naziv sa sve taksonomske kategorije, bez obzira
na njihov rang.
• Osnovne taksonomske kategorije
Osnovne taksonomske kategorije
•
•
•
•
•
•
•
Carstvo (Regnum)
Razdio (Divisio)
Klasa (Classis)
Red (Ordo)
Familija (Familia)
Rod (Genus)
Vrsta (species)
•
•
•
•
•
•
•
Reg. Plantae
Div. Magnoliophyta
Cl. Magnoliopsida
Ordo: Rosales
fam: Rosaceae
g. Rosa L. (politipski rod)
Rosa canina L. (šipurak)
• Po Kodeksu, svaka jedinka pripada odredjenom broju taksona, pri čemu se vrsta
smatra za osnovnu taksonomsku jedinicu.
• Vrsta je jedina realna kategorija koja postoji u prirodi. Ostale su vještačke
tvorevine ...
• Binarna nomenklatura .... (izuzeci: Capsella bursa-pastoris ili Veronica anagalisaquatica)
•
•
•
•
•
•
•
Carstvo (Regnum)
Razdio (Divisio)
Klasa (Classis)
Red (Ordo)
Familija (Familia)
Rod (Genus)
Vrsta (species)
Subspecies
Subregnum
Subdivisio
Subclassis
Subordo
Subfamilia
Tribus
Sekcija
Serija
Varijetet
Forma
Subtribus
Subsekcija i
Subserija
Subvarijetet i
Subforma
• Imenovanje rodova (♀ rod)
Pancicia (u čast Pančića)
Wulfenia (u čast Wulfena)
Ramondia (u čast Ramonda) …
Arenaria, Lithospermum (arenarius= pješčan, lithos= stijena,
sperma= sjeme)….
• Imenovanje vrsta (epiteti)
alba, lutea, reptans, verna, perfoliata, monetegrina, blecici …
(alba- bijela, lutea- žuta, reptans- puzeća, verna- proljećna …)
• Autorstvo, sinonimi, homonimi
Cerasus avium (L.) Moench – trešnja (syn. Prunus avium L.)
homonimi: Myosotis collina Hoffm. & M. collina auct non Hoffm.
• Taksoni višeg ranga dobijaju ime dodavanjem tipskog nastavka
na korijen riječi ... (Pr. Rosaceae, Rosales, Rosidae)
Sistematska kategorija
(osnovne i dopunske)
Biljke
Alge
Gljive
Divisio
-phyta
-phyta
-mycota
Subdivisio
-phytina
-phytina
-mycotina
Classis
-opsida
-phyceae
-mycetes
Subclassis
-idae
-phycidae
-mycetidae
Superordo
-anae
Ordo
-ales
Subordo
-ineae
Superfamilia
-acea
Familia
-aceae
Subfamilia
-oideae
Tribus
-eae
Podtribus
-inae
• Stara Aristotelova podjela na 2 carstva ….
Animalia & Plantae ....
• Monera, Animalia, Plantae
• Monera, Protocista, Animalia, Plantae
• Vitekerov sistem klasifikacije (1969):
I Prokariote (bez jedra, auto ili heterotrofni, sa bespolnim vidom
razmnožavanja)
II Protociste (eukariotski jednoćelijski ili višećelijski oblici, bez diferenciranih
tkiva, auto- ili heterotrofni, sa polnim i bespolnim ciklusom)
III Biljke (eukariotski, autotrofni, nepokretni organizmi, sa polnim ciklusom)
IV Životinje (eukariotski, višećelijski, pokretni, heterotrofni organizmi, sa
polnim ciklusom)
V Gljive (Eukariotski, višećelijski, heterotrofni i nepokretni organizmi, sa
polnim ciklusom)
• Vezeova podjela na 6 carstava
I- Eubakterije
II- Arhebakterije
III- Protisti
IV- Gljive
V- Biljke
VI- Životinje
• Podjela na 3 domena
I- Bakterije
II- Arhea
III- Eukariote
Osobine
prokariota
•
•
•
•
•
•
•
•
Male ćelije do 10 mikrona
Nukleoid
Pojedinačne ćelije ili kolonije
Prosta dioba, bez mitotičkog
aparata
Anaerobi, aerobi
Metabolička raznovrsnost
Energetski procesi vezani za
ćelijsku membranu
Flagele jednostavne
Osobine
eukariota
• Ćelije krupnije od 10 mikrona
• Jedro
• Diferencijacija na tkiva,
organe…
• Mitoza, polno razmnožavanje
• Isključivi aerobi
• Metabolička uniformnost
• Energetski procesi vezani za
posebne organele …
• Flagele složene građe
Još neke osobine prokariota
• Cirkulatorna DNK, plazmidi
• Gram pozitivne: ćelijski zid homogen, sa 90%
peptidoglukana (murein), boje se ljubičasto.
• Gram negativne: dvoslojan ćelijski zid od
lipopolisaharida i proteina, boje se crveno.
• Prosta dioba, fragmentacija i pupljenje
(konjugacija, transdukcija …)
• Razlagači …
• Carstvo Archaea
(domen Archaea)
(ćelijsi zid glikoproteinski i
polisaharidni, bez
mureina, enzimi nalik
eukariotskim ...)
-
Metanogene
Halofilne
Termofilne
Arhea bez ćekijskog
zida
Methanococcus spp.
Carstvo Eubacteria (domen Bacteria)
Modrozelene bakterije- Cyanobacteria
Cirkularna
DNK
Ćelijski zid
70s ribozomi
Rezervne
materije
Plazmidi
citoplazma
Flagelum (bič)
Membrana
za fiksaciju
azota
Hrolofil a
Fikocijanin
Fikoeritrin
Fotosintetska
membrana
Mezozomi
( ćelije za bespolno razmnožavanje)
(ćelije za azotofiksaciju)
Nostoc spp.
galertni omotač
Chroococcus
Simbioza sa gljivama- lišaj ...
Anabaena spp.
Puprurne bakterije
Zelene bakterije
Thiothrix spp.
Rhodospirillum spp.
Fotosistem I
Sumpor ili organska jedinjenja kao donor elektrona …
Carstvo gljiva- Fungi
- Ćelijski zid hitinske prirode (kombinovan sa različitim polimerizovanim
uglenimhdratima: celuloza, hemiceluloza, pektin).
- Nemaju plastida i asimilacione pigmenate.
- Heterotrofan način ishrane (saprofiti i paraziti)- apsorptivni heterotrofi
- Glikogen kako glavna rezervna materija, rjeđe masti
- Tip tjelesne organizacije: jednoćelijski (kvasci) i višećelijski
Spore
Razmnožavaju se binarnom diobom,
bespolno- sporama i polno:
izogamijom, heterogamijom
i oogamijom
Jedrova opna se ne dezintegriše na
početku kariokineze, već se u
metafazi prekida i obavija jedra ćerki
ćelija!
Hifa
Hifa
Micelijum
Cenocitna hifa
Haustorija
Septirana hifa
- Jedra micelijuma su tokom većeg dijela ciklusa haploidna.
- Zigot je jedini diploidni stadijum u ciklusu razvića
-Spore su dio kako bespolnog, tako i polnog ciklusa
- Gameti se uglavnom produkuju mitotičkom diobom
i diferencijanjem haploidnih ćelija,
(n + n)
izuzetno mejozom diploidnih
spajanje jedara=
(2n)
(n)
(n)
(n)
(n)
Klasifikacija
razdio: Chytridiomycota
razdio: Zygomycota
razdio: Ascomycota
razdio: Basidiomycota
Razdio: Chytridiomycota
Paraziti i saprobi ...sa neseptiranim micelijumom
Pokretne zoospore i gameti, sa jednim bičem!
Olpidium brassicae
Sporangija i zoospore
Synchitrium endobioticum
Razdio: Zygomycota
Saprobi ili paraziti...
Zigospore- trajne spore za preživljavanje nepovoljnih uslova
Plazmogamija (zigogamija, gametangiogamija)
Zigosporangija sa
zigosporama
sporangiofor
Buđi ...
Mucor spp.
rizoidi
stolone
Rhizopus spp.
Životni ciklus Zygomycota
Razdio: Ascomycota
Višećelijski
septirani
jednoćelijski
Askusi na
himenijumu
Askusi
Askokarp
(plodonosno tijelo)
atopecija
plijesan
pečurka
kvasac
Askusi na
himenijumu
Askusi
peritecija
Plodonosno
tijeloaskokarp
Askusi
Muške i ženske hife
(gametangije)
micelijum
kleistotecija
Životni ciklus Ascomycota (uopšteni)
dikariontska
hifa
• Neke askomicete su paraziti biljaka (pepelnice ili kovrdžavost lista
breskve ..) ...
konidija
askusi
konidiofor
haustorija
Erysiphe spp.
Taphrina spp.
• Oko 20% askomikotina su lihenizirane gljive (tj. stupaju u simbiozu
sa zelenom algom ili cijanobakterijom)
Verpa conica- smrčkovica
Peziza vesiculosa- zdjeličarka
Tuber spp.- tartuf
Morchella conica- smrčak
RAZDIO: BASIDIOMYCOTA
Helvella crispa- rebrašica
Bazidije
Bazidiospore
Bazidiokarp
Klasifikacija
Klasa: Basidiomycetes- pečurke
Parazitske patogene gljive
Klasa: Teliomycetes
(rđe i garke) koje ne
formiraju bazidiokarpe, a u
Klasa: Ustomycetes
čijem ciklusu razvića se
javljaju mirujuće
urediniospore i teliospore!
Teliospore
Ustilago maydis
Puccinia graminis
Boletus edulis (vrganj)
Predstavnici roda Lactarius imaju micelijum sa
sistemom mliječnih cijevi koje izlučuju različito
obojen “sok”, koji je često karakterističan za vrstu
Lactarius deliciosus
Agaricus bisporus - šampinjon
Amanita muscaria - muhara
Kvasci- nisu taksonomska kategorija!!!
(jednoćelisjki oblici koji se uglavnom razmožavaju pupljenjem ili bespolno!)
Saccharomyces cerevisiae je pekarski kvasac. pupoljak
Razmnožava se pupanjem i askosporama, koje se
produkuju kada se kvasac nadje u sredini bez
dovoljno hrane, ali sa povećanom količinom
kiseonika.
Primjena u industriji alkoholnih pića.
Vrste roda Torula (T. kephir, T. ellipsoidea) su značajne u dobijanju kefira i mliječnih
napitaka koji sadrže alkohol
Fungi imperfecti- Deuteromycetes
(nesavršene gljive)
• Vještački stvorena i jako heterogena taksonomska kategorija
NE srodnih gljiva, kod kojih polni ciklus nije zabilježen (“Fungi
Imperfecti”). Većina ovih gljiva su askomicete ...
• Micelijum je visećelijski i na njemu se razvijaju brojne
konidiofore sa konidijama.
• Žive saprofitski u zemljištu, ali i kao paraziti na živim
organizmima.
Penicillium
Penicillium roquefortii i P. camamberti
izazivaju sazrijevanje sireva.
Penicillium notatum i P. chrysogenum
sluze za dobijanje antibiotika penicilina
i njemu sličnih.
konidiofori
Lišajevi- Lichenes
-Nekad smatrani za proste organizme nalik mahovinama ....
-Mali ekosistemi sačinjeni od minimum 2 komponente: miko- i
fotobionta.
Presjek kroz talus lišaja
Mikobiont svojim okruženjem modifikuje fotobionta (gube ćelijski zid i mogućnost
polnog razmnožavanja).
• Mutualistička simbioza
• Alge koje najčešće ulaze u sastav lišaja su jednoćelijske zelene alge
iz rodova Trebouxia i Trentepholia. Od Cijanobakterija to je rod
Nostoc.
• U imenovanju lišanja ključnu igra mikobiont
• Fotomorfe ( Pr. Sticta canariensis)
Lobus sa zelenom algom kao fotobiontom
Lobus sa cijanobakterijom kao
fotobiontom
• Razmnožavaju se vegetativno (=fragmentacija- izidije,
soredije) i polno (plodonosna tjelašca- apotecije).
Plodonosna tijela
Sticta canariensis
Plodonosna tijela
Cladonia spp.
• Osnovni tipovi talusa lišajeva:
listasti
žbunasti
korast
Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm.
Evernia prunastri (L.) Ach.
Graphis scripta
Peltigera horizontalis (Huds.) Baumg.
Cetraria islandica (L.) Ach.
Još nešto o lišajevima ...
• Konzumenti CO2, pa igraju ulogu u održavanju ravnoteže
gasova atmosfere
• Stvaraju zemljište
• Čuvaju zemljište od isušivanja i erozije
• Lišajevi su dobri indikatori zagadjenja vazduha. Različite
vrste su posebno senzitivne na odredjene koncentracije
SO2
• Upotreba: u tradicionalnoj ili oficijelnoj medicini
(Lobaria pulmonaria, Cetraria islandica), parfimeriji
(Evernia prunastri i Pseudevernia furfuracea), ishrani
(Umbilicaria esculenta).
Carstvo Protista
(protozoe, alge, sluzave i vodene gljive)
Sluzave i vodene gljive
Zajedničke odlike sa gljivama Osobenosti
- Heterotrofi
- Glikogen
- Hitinski ili celulozni ćelijski zid
Klasifikacija na 3 razdjela
Myxomycota
Dicytosteliomycota
Oomycota
- Ne formiraju micelijum
- Stvaraju pokretne bičoliko ili
ameboidne stadijume
- Fagotropija
- neke gljive skladište mikolaminarin
(sličan mrkim algama)
Myxomycota- plazmodijalne sluzave gljive
Pucanje etalije i
oslobađanje spora
etalija
3 jasne faze u ciklusu razvića:
plazmogamija, kariogamija, mejoza
Mejoza- nastanak spora
Formiranje sporangija (etalija)
spora
Klijanje spore
sklerocije
Stemonitis spp.
zoospore
miksamebe
Plazmogamija
Kariogamija
Zreli plazmodijum
SPOROFIT
Mladi plazmodijum
zigot
Cribraria spp.
Dictyosteliomycota- celularne sluzave gljive
Miksamebe
Pseudoplazmodijum
Solitarne
miksamebe
sporae
spora
drška
Bespolni ciklus
Agregacija
pseudoplazmodium
Faza kulminacije
Polni ciklus (makrociste)
Faza mobilizacije
Dictyostelium spp.
Oomycota- vodene gljive ili plijesni
Uglavnom vodeni, ali i suvozemni organizmi
Jednoćelijski ili razgranati cenocitni oblici
Celulozni ćelijski zid
Zoospora (sa dva biča), oogamija
Bespolni
ciklus
Zoospore
dvobičevite!!!
(2n)
Zoosporangija
2n
vegetativne
“hife”
Polni
ciklus
Plasmopara spp.
mejoza
Anteridija
(n)
Oospore
(2n)
Phytophtora spp.
Oogonija
(n)
Kariogamija
Alge- ekološka kategorija!!!
Podjela na 9 razdjela:
• Euglenophyta- euglenoidne alge
• Cryptophyta- kriptomonadine
• Rhodophyta- crvene
• Dinophyta- dinoflagelate
• Haptophyta- haptofite
• Baccilariophyta- silikatne alge
• Chrysophyta- zlataste alge
• Phaeophyta- mrke alge
• Chlorophyta- zelene alge
Razdio: Rhodophyta
• Uglavnom bentoske
makroalge- koralne alge
• Hlorofil a i d, fikobilini
(fikoeritrin i fikocijanin)
• Nemaju pokretne
stadijume!!!
• Nemaju cetriole već
polarne mikrotubularne
prstenove
• Floridea skrob
• Smjena 3 generacije!!!
• Agar agar
Muški gametofit
(n)
Tetraspore
(n)
Tetrasporofit
(2n)
Spermatangija sa
nepokretnim
spermatozoidima
Karpogonijum
na ženskom
gametofitu
Karpospore
(2n)
Karposporofit (2n),
koji ostaje na ženskom
gametofitu
Razdio: Baccilariophyta
Silikatni oklop!!!
Epiteka, hipoteka
Hlorofil a i c, fukoksantin
Hrizolaminarin (slično zlatnim
algama)
• Prosta dioba, polno
razmnožavanje
•
•
•
•
Razdio: Phaeophyta
• Morske bentoske alge
• Hlorofil a i c
• Laminarin
Smjena generacija:
Izomorfna- Ectocarpus
Heteromorfna- Laminaria
Fucus- gametofit nedostaje,
kao i bespolan način
razmnožavanja
Izomorfna smjena generacija
Izomorfna smjena generacija- Ectocarpus
zoospora (2n)
izogamija
zigot (2n)
gameti (n)
Mejosporangije
(redukciona
dioba)
mejospora (n)
GAMETOFIT
(sa gametangijama)
mitosporangija
(ne dolazi do
redukcione diobe!)
SPOROFIT
(sa 2 tipa sporangija)
Heteromorfna smjena generacija- Laminaria spp.
Gametofit nedostaje- Fucus spp.
Razdio: Chlorophyta
Chlamidomonas spp.
jednoćelijska alga
bičevi
• Autotrofne alge, jednoćelijske,
sifonalne, kolonijalne,
končaste, kormoidne,
planktonske, bentoske ...
• Hlorofil a i b- kao kod viših
biljaka, karoteni, ksantofili
• Skrob kao rezervna materija
• Ćel. zid celulozno-pektinske
prirode
Crvene strecice- polni ciklus
Zelene strelice- bespolni
stigma
jedro
Kontr.
vakuola
pirenoid
Volvox spp.
(kolonijalna zel. alga)
Spirogyra spp.
(spiralni hloroplasti)
Končaste alge
Zygnema spp., zvjezdasti hloroplasti
Izomofna smjena generacija
Ulva lactuca (listoliki talus)
Cladophora spp.
Enteromorpha spp.